Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 10
1.1 Значение, площади посевов и урожайность подсолнечника 10
1.2 Особенности питания подсолнечника 12
1.3 Применение удобрений под подсолнечник 20
1.4 Виды птичьего помета, его состав и свойства, действие на почву 25
1.5 Птичий помёт как удобрение, опыт применения под различные сельскохозяйственные культуры 32
1.6 Особенности обработки почвы и заделки удобрений под подсолнечник 38
2. Условия и методика проведения исследований 45
2.1 Почва опытных участков 45
2.2 Климатические условия в зоне проведения исследований 46
2.3 Погодные условия в годы исследований 48
2.4 Методика проведения исследований 51
3. Водный и пищевой режимы почвы под подсолнечником 54
3.1 Динамика продуктивной влаги в почве под подсолнечником 54
3.2 Азотный режим почвы под подсолнечником
3.2.1 Аммонийный азот в почве 57
3.2.2 Нитратный азот в почве 63
3.2.3 Минеральный азот в почве
3.3 Влияние применения помёта на содержание подвижного фосфора в почве под подсолнечником 80
3.4 Влияние применения помёта на содержание обменного калия в почве под подсолнечником 89
4. Влияние применения помёта на формирование вегетативной массы и поглощение элементов питания растениями подсолнечника 102
4.1 Влияние применения помёта на биометрические показатели растений подсол нечника 102
4.2. Влияние применения помёта на содержание азота в растениях подсолнечника 107
4.3 Влияние применения помёта на содержание Р2О5 в растениях подсолнечника 113
4.4 Влияние применения помёта на содержание К20 в растениях подсолнечника 117
5. Влияние применения помёта на урожайность и качество семян подсолнечника 121
5.1 Влияние применения помёта на урожайность подсолнечника 121
5.2 Влияние применения помёта на масличность семян и выход растительного жира 126
5.3 Зависимость урожайности подсолнечника от содержания элементов питания в почве
6. Использование элементов питания подсолнечником из индюшиного помёта 138
7. Экономическая оценка применения индюшиного помёта под подсолнечник 147
Заключение 150
Предложения производству 154
Список литературы 155
- Применение удобрений под подсолнечник
- Климатические условия в зоне проведения исследований
- Аммонийный азот в почве
- Влияние применения помёта на содержание азота в растениях подсолнечника
Введение к работе
Актуальность темы. Ростовская область имеет наибольшую долю в производстве семян подсолнечника в России - около 20 %. В то же время урожайность подсолнечника в области остаётся на низком уровне - в среднем за 2010 - 2014 гг. она была в пределах 1,3 т/га.
В соответствии с зональными системами земледелия Ростовской области на период 2013 - 2020 гг. площади посевов подсолнечника к 2020 г. предполагается стабилизировать на уровне 550 т.га., а объём производства семян довести до 1 млн. т. Для этого необходимо поднять урожайность до 1,8 т/га. Учитывая недостаточный уровень применения минеральных удобрений, мизерный - навоза и, в то же время, большие запасы птичьего помёта, накапливающиеся на птицефабриках, которые создают серьёзные экологические проблемы, необходимо расширение исследований по изучению эффективности различных видов помёта на отдельных сельскохозяйственных культурах и в севооборотах. Это создаст необходимые предпосылки увеличения масштабов применения помёта. В Октябрьском районе находится крупнейшая в Европе индюшиная птицефабрика компании ООО "ЕВРОДОН". Ежегодный выход помёта здесь составляет более 100 тыс. т, а в ближайшие годы увеличится до 300 тыс. т. Изучение влияния этого органического удобрения на плодородие почвы, продуктивность подсолнечника и разработка рекомендаций по его использованию будет способствовать решению целого ряда важных проблем.
Степень разработанности темы исследований. В период за 1995 - 2015 гг. сотрудниками кафедры агрохимии ДонГАУ было изучено влияние индюшиного помета на целый ряд сельскохозяйственных растений возделываемых в Ростовской области (Агафонов Е.В., Каменев Р.А., 2010; Агафонов Е.В., Каменев Р.А., Турчин В.В., 2011; Агафонов Е.В., Каменев Р.А., Скуратов Н.С., 2012; Каменев Р.А., 2010), но исследований на подсолнечнике ранее не проводилось, кроме того, отсутствуют данные о значении способа заделки индюшиного помета в почву.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось определение влияния подстилочного перепревшего индюшиного помёта на плодородие чернозёма обыкновенного, урожайность и качество семян подсолнечника при различных способах его осенней заделки в почву.
Были поставлены задачи изучить на двух фонах обработки почвы:
динамику продуктивной влаги в почве;
азотный, фосфорный и калийный режимы почвы;
влияние применения помёта и способа его заделки в почву на биометрические показатели растений подсолнечника;
влияние применения помёта на урожайность и масличность семян подсолнечника;
зависимость урожайности от содержания NPK в почве;
динамику потребления питательных веществ растениями подсолнечника, вынос и их баланс при внесении удобрений;
- экономическую эффективность применения индюшиного помёта под
подсолнечник.
Научная новизна. Впервые на чернозёме обыкновенном Ростовской области проведены исследования по оценке влияния различных доз индюшиного помёта, вносимого осенью под основную обработку почвы путём дискования и вспашки на азотный, фосфорный и калийный режимы почвы; вынос NPK растениями; биометрические показатели, урожайность и качество семян подсолнечника. Выполнены расчёты коэффициентов использования подсолнечником NPK из индюшиного помёта, баланса основных питательных веществ. Дана экономическая оценка применения индюшиного помёта при выращивании подсолнечника.
Теоретическая и практическая значимость работы. Работа направлена на решение таких важных научных проблем, как повышение плодородия чернозёма обыкновенного, увеличение урожайности и масличности семян подсолнечника, утилизация индюшиного помёта в земледелии. Установлены закономерности изменения азотного, фосфорного и калийного режима чернозема обыкновенного под влиянием индюшиного помёта при различных способах его заделки в почву. Найдены зависимости урожайности семян подсолнечника от содержания в почве минерального азота, подвижного фосфора и обменного калия, а их масличности от соотношения азота и фосфора.
На основании проведённых исследований производству рекомендованы оптимальная доза индюшиного помёта - 10 т/га для осеннего внесения под подсолнечник и способ его заделки в почву - отвальная вспашка на глубину 25-27 см, обеспечивающие в засушливых условиях получение урожайности 1,9-2,1 т/га, повышение сбора масла с 1 га на 305 кг, увеличение рентабельности с 51 до 96 %. Внедрение разработанной технологии в сельхозпредприятиях Октябрьского района Ростовской области в 2012-2013 гг. повысило урожайность подсолнечника на 0,60-0,76 т/га, увеличило условный чистый доход - на 7605-8230 руб./га и уровень рентабельности - на 27-35 %.
Объекты, методология и методы исследований. Объектами исследований были: подсолнечник и перепревший индюшиный помет (6-8 месяцев пассивного компостирования) на подстилке из подсолнечной лузги компании ООО «ЕВРОДОН» Октябрьского района Ростовской области.
В основу методологии исследований положена методика опытов с удобрениями (СВ. Щерба, Ф.А. Юдин, 1975; Ф.А. Юдин, 1980). Агрохимические анализы выполнены по соответствующим ГОСТам, дисперсионный и корреляционный анализы - по Б. А. Доспехову (1985).
Основные положения, выносимые на защиту:
закономерности изменения азотного, фосфатного и калийного режима чернозема обыкновенного при внесении индюшиного помета осенью под вспашку и дискование;
оптимум влияния помета на урожайность подсолнечника, масличность семян и сбор жира с единицы площади, достигаемый при внесении 10 т/га с заделкой плугом на глубину 25-27 см;
зависимости урожайности и масличности семян от содержания элементов питания в почве и их соотношения, уровня N мин. в почве от количества азота в помете;
наивысший экономический эффект, получаемый при внесении 10 т/га помёта осенью под вспашку при перевозке на расстояние до 20 км, а при использовании в дозе 7,5 т/га - до 30 км.
Достоверность результатов исследований подтверждается необходимым объемом данных полевых экспериментов и лабораторных анализов, полученных с использованием общепринятых методик, материалами их статистической обработки, а также положительными итогами апробации предложенных рекомендаций в производстве.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях Донского государственного аграрного университета (2012-2015 гг.), на НТС МСХ и продовольствия Ростовской области (2015 г.).
Публикации результатов исследований. Основные результаты исследований диссертационной работы опубликованы в 11 печатных работах, в том числе 6 - в изданиях, рекомендованных ВАК.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 247 страницах компьютерного текста, содержит 35 таблиц и 29 рисунков; включает введение, методику, обзор литературы, результаты исследований, заключение, предложения
производству, список литературы (содержащий 223 источников, в т. ч. 13 зарубежных авторов) и приложения.
Применение удобрений под подсолнечник
Подсолнечник относится к обширному полиморфному роду Helianthus семейства астровые - Asteraceae. Подсолнечник полевой - однолетнее растение с прямостоячим, грубым, покрытым жесткими волосками стеблем высотой от 0,6 до 2,5 м и мощной стержневой корневой системой, проникающей в почву на глубину до 2-3 м. При этом она имеет большую разветвленность в вертикальном и горизонтальном направлениях и способна использовать влагу и частично питательные вещества из большого объема почвы, что недоступно многим другим культурным растениям (okade.ru).
После всходов корень растёт очень быстро и опережает рост стебля. В фазе 5-6 листьев длина корня достигает 70 см. Наиболее интенсивный рост корней наблюдается в период формирования корзинки и цветения. На долю корней в фазе 6 листьев приходится 25 - 30 % от сухой массы подсолнечника, а в период уборки она снижается до 12 - 14 % (Кидин В.В., 2012)
Подсолнечник хорошо растет на многих почвах: черноземах, каштановых, лугово-черноземных, оподзоленных, серых лесных почвах. Наиболее благоприятными для него являются черноземы и лугово-черноземные почвы с нейтральной или слабощелочной реакцией почвенного раствора (рН 6,0-8,0), с суглинистым или супесчаным механическим составом. На тяжелых глинистых почвах, склонных к заболачиванию, а также на песчаных и сильноизвестковых почвах подсолнечник не удается. Также не выносит он кислых и сильно засоленных почв (Ми-неев В.Г., Шеуджен А.Х. и др., 2007).
В засушливых регионах для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур важными являются условия влагообеспеченности (Шапошникова И.М. и др., 1970; Никопольская И.В., 1972; Никитишина А.И., 1974; Гапиен-ко А.А. и др., 1988; Богомазов Н.П., Солдатов СМ., 1991; Дубинина Н.Е., Овсянникова Ф.Е., 1991; Агафонов Е.В., 1992).
Урожайность подсолнечника определяется климатическим условиями вегетационного периода, режимом минерального питания, густотой посевов и их засоренностью (Лифаненкова Т.П., Бижоев Р.В., 2013).
Подсолнечник - культура засухоустойчивая, но потребляющая при его возделывании много воды. Транспирационный коэффициент составляет 450-570 м /ц. На образование 100 кг семян подсолнечник расходует 130-200 т воды, а в те 14
чение вегетации суммарное водопотребление составляет 3200-5000 т/га (Федотов В.А., Коломейченко В.В. и др., 1998).
В разные периоды роста и развития растения подсолнечника поглощают неодинаковое количество влаги. До образования корзинки он потребляет только 37% воды, от образования корзинки до цветения - примерно 41 %, а в период от цветения до созревания - 22 %. При благоприятной обеспеченности подсолнечника минеральными веществами растения более продуктивно используют почвенную влагу, и в меньшей мере бывают подвержены воздействию неблагоприятных условий внешней среды (Белевцев Д.Н., Горбаченко В.Д., 1983).
Урожайность подсолнечника и качество семян определяется условиями выращивания, среди которых минеральное питание занимает одно из ведущих мест (ПустовойтВ.С, 1975).
Подсолнечник выносит из почвы большое количество питательных веществ: азота и фосфора в 2-3 раза, калия в 6-10 раз больше, чем зерновые культуры (Васильев Д.С., 1983).
Подсолнечник очень хорошо использует фосфор и калий почвы, а также последействие раннее внесенных органических, фосфорных и калийных удобрений. Он способен интенсивно усваивать калий из труднорастворимых соединений почвы и фосфор трехзамещенного фосфата кальция, а также свежеосажденных фосфатов алюминия и даже железа (Ягодин Б.А., 1989).
На потребление элементов минерального питания подсолнечником большое влияние оказывает влажность почвы. При повышенной влажности все удобрения -азотные, фосфорные и калийные - используются подсолнечником более продуктивно, чем при пониженной. Оптимальная влажность почвы для подсолнечника -60-70 % от полной влагоёмкости, при этом наибольшая чувствительность растений к почвенной засухе наблюдается в период цветения. Особенно важную роль влагообеспеченность играет в фосфорном питании растений. Снижение влажности почвы в начале цветения приводит к увеличению содержания белкового азота в семенах (Бунякин И.Я., 1985). По данным Е.В. Агафонова (1996) в зависимости от влагообеспеченности и условий питания существенно изменяется потребление влаги растениями подсолнечника на создание единицы урожая семян. Так в годы с влагообеспеченностью выше средней коэффициент водопотребления подсолнечника на чернозёме обыкновенном без применения удобрений в среднем за 10 лет составил 17,9 при внесении Рбо - 16,9, N45-60P60 - 16,8; а в годы с влагообеспеченностью ниже средней соответственно 12,3; 11,0 и 11,6 мм/ц. Существенному уменьшению удельного водопотребления способствовало во все годы улучшение фосфорного питания.
Сведения о выносе основных элементов питания из почвы для создания единицы основной продукции с соответствующим количеством побочной по данным различных авторов существенно различаются.
Результаты многих опытов ВНИИМК в основных зонах возделывания подсолнечника на чернозёмах и каштановых почвах, которые приводит Д.С. Васильев (1990), показывают, что вынос азота на 1 ц семян находился в пределах 4,3 - 7,1; фосфора - 1,3 - 2,7, калия - 7,8 - 16,1 кг. Автор считает, что эти сведения можно обобщить: N - 5-6; Р205 - 2,0-2,5; К20 - 10-12 кг/ц.
По данным В.В. Агеева, А.И. Подколзина (2001) для получения 1 т семян подсолнечника необходимо 66 - 76 кг азота, 26 - 31 кг фосфора и 160 - 180 кг калия.
В.Г. Минеев (2004) считает, что вынос питательных веществ растениями подсолнечника колеблется в зависимости от плодородия почв и урожая и в среднем на 1 т семян составляет: N - 60, Р205 - 25, К20 - 175 кг.
Согласно В.Н. Ефимову с соавторами (2002) соотношение потребляемых питательных веществ (N : P2Os : К20), при выращивании на семена составляет : 1,2 : 1 : 6, на зелёную массу - 1,7 : 1 : 5. Такие же цифры приводит Б.А. Ягодин с соавторами (2002).
Климатические условия в зоне проведения исследований
В 2012 г. отмечены совершенно иные тенденции в калийном режиме почвы. Кроме того, что различия содержания обменного калия в почве под влиянием разных видов обработки почвы были малы, слабо изменялся уровень обеспеченности почвы подвижным калием в течение вегетации подсолнечника. Уменьшение к фазе цветение по фону дискование и к фазе бутонизация по вспашке составляло лишь 10 и 8 % от первоначального, а к уборке произошло почти полное восстановление исходного содержания. Сходные изменения, но в меньшем диапазоне значений, происходили в слое 20 - 40 см.
Наряду с более высоким уровнем обеспеченности почвы обменным калием, вторая важная причина различий калийного режима почвы между годами заключается в условиях увлажнения. В 2012 г. перед посевом подсолнечника содержание продуктивной влаги в слое почвы 0 - 40 см составило по фону дискование 61,6, в 2011 г. - 37,1, в 2013 г. - 40,0 мм. Разница более чем в 1,5 раза. Кроме того, существенно отличались годы и по количеству осадков за май - август. В 2012 г. их выпало 249,6 мм, а в 2011 и 2013 гг. соответственно на 78 и 120 мм меньше. Большая исходная влажность почвы и периодическое хорошее дополнительное увлажнение осадками создавало условия для постоянного интенсивного перехода необменного калия в обменный. Этот процесс, по - видимому, был настолько энергичным, что практически полностью компенсировал большой вынос калия растениями при формировании мощной вегетативной массы подсолнечника в этом году. К уборке в слое почвы 0 - 20 см содержалось по фону дискование 505, а по вспашке - 512 мг/кг почвы обменного калия.
Большие колебания в содержании различных форм калия в одном типе почвы, на ограниченной территории, по годам и в течение вегетации одной культуры, резкие изменения направленности процессов, определяющих количество той или иной формы калия в почве отражают сложность проблемы оценки её калийного состояния и обуславливают актуальность исследований в этом направлении.
Состояние калийного режима почв зависит от химического состава почво-образующей породы, климатических условий, интенсивности антропогенного воздействия на почвенный покров, применения различных видов агрохимических средств, специализации севооборотов, использования системы агроприемов (Аде-рихин П.Г., Беляев А.Б., 1973; Prokoshev V.V., Sokolova Т.А., 1990; Evangelou V. Р., 1994; Орел А.Н., Романюк В.Н., 1996; Schneider А., 1997; Минеев ВТ., 1999; Прокошев В.В., Дерюгин И.П., 2000; Турчин В.В., 2007).
Как отмечают Van Diest (1985), Н. Mutcscher (1995), М. L. Van Beusichem (1998), в агрономической практике для характеристики плодородия почвы обычно выделяют 5 форм калия, которые в почве неразрывно связаны друг с другом и постоянно взаимодействуют для достижения равновесия, типичного для данной почвы: Калий, обменно-поглощенный почвой, - главный источник питания растений. На его долю в черноземах приходится от 1-3% от валового содержания калия. Запасы обменного калия в пахотном слое колеблются в пределах 0,5-2 т/га, в метровом слое - 4-5 т/га. Калий удерживается отрицательными зарядами обменных участков почвенных глин и органического вещества. Сила связывания зависит от типа обменных участков и наличия других катионов, главным образом кальция и магния (Барбер С.А., 1988; Погорелов Ю.Г., 1988; Адрианов С.Н., 1990). Исследования Ф.В. Чирикова (1956), И.Г. Важенина, Г.И. Карасевой (1959), Н.О. Авакяна (1978), В.Д. Цыганка, Л.Г. Бояна (1988), Л.М. Державина (1992) показали, что для усвоения поглощенного почвой калия, контакт корней с почвенными частицами не является обязательным. Перешедший в раствор из адсорбента калий удерживается в нём в соотношении, отвечающем динамическому равновесию между катионами раствора и поглощенным почвой калием. В свою очередь, воздействие корня на почву, а также нарушение равновесия ионов, может проявиться только через почвенный раствор, который в результате жизнедеятельности корневой системы обогащается выделяемой корнями С02 и, с другой стороны, обедняется катионами и анионами, поглощаемыми корнями. Между тем, эти изменения происходят не во всем корнеобитаемом слое почвы, а лишь локально, в местах соприкосновения корней с почвенными частицами в небольшой прилегающей к ним зоне. Следовательно, определяющим фактором в усвоении растениями поглощенного почвой калия является почвенный раствор. По мере потребления корнем калия из почвенного раствора, туда переходят новые количества калия из адсорбированного состояния (Минеев В.Г., 1999).
Содержание и распределение усвояемого калия почвы зависит не только от физико-химических показателей, оно связано и с биологическими процессами. Запасы калия органического вещества в слое 0-50 см в южном черноземе доходят до 654,6 кг/га, что составляет 0,19-0,9% валового калия почвы или 5,5-8,0 мг на 100 г. почвы в пахотном слое. Несмотря на небольшое содержание калия в органическом веществе, он достаточно подвижен и в результате обменных реакций легко переходит в доступную для растений форму. Однако не нужно забывать, что в почве интенсивно размножаются микроорганизмы. Поэтому трудно судить, какое количество калия выделяется при отмирании микроорганизмов и становится доступным растениям, какое поглощается в процессе их разложения (Захарчук П.В., 1962; Адерихин П.Г., Беляев А.Б., 1973; Перевалов М.И., Поддубный Н.Н., 1977; Петрова А.В., 1981).
Аммонийный азот в почве
Эффект от минеральных удобрений во влиянии на масличность семян значительно слабее действия помёта и недостоверен.
Анализ результатов в среднем за 2012 и 2013 гг. продемонстрировал ещё большее преимущество отвальной обработки почвы перед мелкой. По обоим фонам эффект от помёта равномерно повышался с увеличением дозы от 5 до 10 т/га (рисунок 25). Различия в сборе жира на этих вариантах достоверны. На фоне дискование при увеличении дозы до 15 т/га содержание жира остаётся на том же уровне, а по фону вспашка начинает снижаться. Уменьшение на обоих фонах отмечено по мере достижения дозы 25 т/га.
Анализ коррелятивных связей между изменениями урожайности подсолне-чика, обусловленными применением помёта, с содержанием N, Р2О5, К20 в слое почвы 0 - 40 см перед посевом подсолнечника выполнен в целом по всем вариантам и отдельно по фонам дискование и вспашка.
Установлено, что изменения урожайности семян при внесении индюшиного помёта в наибольшей степени зависели от его влияния на азотный режим почвы. Более тесная линейная связь имела место с изменениями количества нитратного азота: коэффициент корреляции с учётом данных содержания N-N03 в почве перед посевом на обоих фонах равен 0,681 ± 0,134, отдельно по вспашке - г = 0,795 ± 0,162, по дискованию - г = 0,348 ± 0,251. В первых двух случаях корреляция достоверна. Изменения содержания аммонийного азота в почве имели меньшее значение, существенных связей не установлено. Влияние N „,, было лишь незначительно выше, чем N-NO3, или оставалось на том же уровне, наиболее высокий коэффициент корреляции по фону вспашка - 0,829 ± 0,149, г2 = 0,687.
Роль изменений фосфатного уровня почвы, вызванных применением помёта, в повышении урожайности не столь велика, как азота. Коэффициенты корреляции не превышали 0,305. Также несущественное влияние на урожайность оказали и изменения калийного режима почвы.
Расчёт множественной корреляции, учитывающий действие на урожайность двух факторов - содержание минерального азота и подвижного фосфора в почве, показал, что теснота этой связи фактически такая же, как и с минеральным азотом, максимальное значение коэффициента корреляции было по фону обработки вспашка-0,834 ±0,147
В целом прослеживается большая (часто намного) зависимость изменений урожайности подсолнечника от содержания NPK в почве по фону вспашка, чем по дискованию.
Кроме того, установлено, что эти зависимости имеют более выраженный нелинейный характер. Так индекс корреляции урожайности с содержанием N-NO3 в почве по обоим фонам обработки почвы равен 0,747 ± 0,117 (рисунок 26) изменения урожайности, т/га
Сопоставление содержания различных форм азота в почве и количества азота в соответствующей дозе помёта в каждый год исследований показало, что в наибольшей степени эта составляющая помёта влияла на содержание N и. по фону вспашка, %х = 0,845 ± 0,143, %х2 = 0,71 (рисунок 29), по дискованию %х = 0,814, а по двум фонам - 0,768. Зависимость имеет чёткий криволинейный характер. Часть линии тренда представляет собой характерную параболу.
Она свидетельствует о том, что пик положительного влияния помёта на азотный режим почвы наблюдался, когда содержание азота в гектарной дозе помёта было равно 300 кг. В 2011 г. такое количество азота содержалось в 15, в 2012 г. -в 13,в 2013 -в 17 т, ав среднем в 15 т помёта. Повышение его дозы, и азота соответственно, приводило к уменьшению эффекта, а при увеличении свыше 20 т/га - 400 кг N снижение становилось очень резким. По-видимому это приводило к угнетению микробиологической деятельности в почве и снижению интенсивности минерализации помёта. С содержанием N-NO3 в почве связь слабее: по фону дискование f = 0,694 ± 0,192, по вспашке - 0,762 ±0,173, как и с N-NH4 - f = 0,578 ± 0,218 и 0,791± 0,163 соответственно.
Таким образом содержание азота в гектарной дозе помёта не должно быть более 400 кг/га. Превышение этого предела приводит к серьёзным негативным последствиям, связанным с нарушением баланса различных групп микроорганизмов в почве, возможно также и к потерям азота в результате денитрификации. Фактически доза азота 400 кг/га - порог экологической безопасности применения помёта.
Воспользоваться сведениями, полученными при расчёте корреляционных связей изменений урожайности подсолнечника и содержания элементов питания в почве несмотря на высокую степень детерминации (f = 0,67 - 0,77) не представляется возможным по следующим причинам. Во-первых, помёт вносится осенью под основную обработку почвы. Количество доступных форм азота, фосфора и калия к посеву подсолнечника полностью зависит от условий (влажность почвы, температура), складывающихся в течение осеннего и весеннего периодов, которые нельзя спрогнозировать. Во-вторых, линии трендов даже при наиболее высокой нелинейной корреляции изменений урожайности и азота в почве не позволяют выделить оптимумы его содержания в почве, на основе которых можно было бы попытаться рассчитать дозу помёта.
Влияние применения помёта на содержание азота в растениях подсолнечника
Дефицит азота наблюдался на варианте с минеральными удобрениями, только в 2011 г. В остальные годы баланс был близок к нейтральному или положительным.
Вынос фосфора растениями подсолнечника был невысоким, поэтому его баланс при внесении удобрений в целом был положительным. Особенно большой профицит отмечен при внесении помёта. Уже при внесении 10 т/га он в среднем за три года составил около 200 кг/га. Поэтому совершенно очевидно, что индюшиный помёт является прекрасным средством повышения фосфатного уровня почвы, что особенно важно при низкой обеспеченности почв этим элементом.
Положительным был также и баланс по калию на всех вариантах с помётом. Превышен вынос калия и на вариантах с минеральными удобрениями. При учёте побочной продукции в 2012 г. по дискованию и в 2013 г. по вспашке даже доза помёта в 10 т/га была недостаточной для создания положительного баланса калия, но в первом случае дефицит составлял всего 5,5 кг/га при выносе в 237,5 кг/га. Применение минеральных удобрений в этом случае не компенсировало вынос калия с урожаем, поскольку его основная часть содержится в побочной продукции.
Подсчёт коэффициентов использования элементов питания из удобрений показал, что степень использования азота и калия значительно выше, чем фосфора (таблица 32, приложение 13). Главная закономерность изменений коэффициента использования азота подсолнечником из помёта заключается в его уменьшении при увеличении дозы. В 2013 г. отмечено резкое уменьшение коэффициента при увеличении дозы выше 5 т/га, где он был очень высоким - 54 - 77 %. Значительно больше усваивали растения подсолнечника азота из минеральных удобрений.
При усреднении данных за 2011 - 2013 гг. установлено следующее: во-первых усвоение азота из помёта идёт лучше при его глубокой заделке в почву; во вторых, с увеличением дозы с 10 до 25 т/га, отмечено достаточно равномерное снижение степени усвоение азота - с 27,5 до 13,7 % на фоне дискование и с 32,1 до 17,9 % по вспашке. По данным за 2012 и 2013 гг. степень усвоения азота из помёта в дозах 7,5 и 10,0 т/га практически одинакова, при внесении 5,0 т/га она на 7 - 10 % больше. Коэффициент усвоения азота из минеральных удобрений по раз 146 ным фонам обработки почвы очень близок и в два раза больше, чем из помёта в оптимальной дозе (10 т/га).
Коэффициент использования фосфора помёта очень низок - с увеличением дозы он уменьшался с 4,4 до 1,0 %. Это связано с очень высоким содержанием фосфора в помёте и незначительным его выносом. Из минеральных удобрений фосфор использовался несколько лучше.
Очень пёстрая картина по потреблению калия из помёта и минеральных удобрений. В среднем за 2011 - 2013 гг. коэффициенты использования из помёта в диапазоне доз 10-25 т/га уменьшались с 31 - 32 до 11,7 - 12,5 %. Различий в степени использования калия из помёта при его разной заделке в почву в целом нет, но по годам колебания очень большие. Более высок коэффициент усвоения калия из минеральных удобрений - 55,3 - 58,7 %.
Расход элементов питания на создание 1 тонны семян подсолнечника в среднем за 2011 - 2013 годы на контроле по фонам дискование и вспашка существенно не отличался (таблица 33). Применение помёта способствовало увеличению потребления азота, оно нарастало с повышением дозы. Продуктивнее использовался азот при заделки помёта плугом. На вариантах с минеральными удобрениями удельный расход азота в целом был меньше. Существенных различий в расходе фосфора для получения 1 тонны семян по фонам дискование и вспашка не отмечено. Как на контроле, так и на вариантах с удобрениями он также повышался с ростом дозы помёта до 25 т/га. На вариантах с минеральными удобрениями удельный расход фосфора был примерно таким же, как на контроле. Строгой закономерности изменения расхода калия на единицу продукции при внесении разных доз помёта не установлено, но максимальные значения на обоих фонах обработки почвы получены при внесении максимальной дозы. Общий уровень расхода калия на контроле и вариантах с помётом по фону дискование был выше, чем по вспашке на 5 - 20 кг/га (6 - 24 %). Следовательно, подсолнечник усваивает калий из почвы при глубокой обработке почвы лучше, чем при мелкой. При внесении минеральных удобрений по фону дискование калий усваивался значительно лучше, чем из помёта, по вспашке различия незначительны.
При экономических расчетах использовали фактические затраты на производство продукции в учхозе «Донское», Октябрьского района Ростовской области: погрузка удобрений - 28 руб./т; транспортировка удобрений - 20 руб. т/км; разбрасывание органических удобрений - 16 руб./га. Стоимость 1 кг азофоски 25 руб./кг. Для расчета стоимости продукции были использованы закупочные цены 2013 года. Они составили - 12000 руб. за 1 т семян подсолнечника.
Оценка экономической эффективности выращивания подсолнечника показала, что выполнение основной обработки почвы путём вспашки позволяет получить более высокие показатели, чем при дисковании (таблица 34). При минимальной обработке на вариантах с применением 10 и 15 т/га помета и перевозкой его на расстояние 5 км, рентабельность увеличилась с 33 до 60 и 67 %. По вспашке лучшим являлся вариант с применением 10 т/га помета, здесь рентабельность достигла 96 %. Это оптимальный вариант в опыте. Себестоимость составила 6,12 руб./кг семян, условно чистый доход - 11753 руб./га.
Применение минеральных удобрений в дозе N50P50K50 дало отрицательный результат на обоих фонах обработки почвы. Прибавка урожайности в 3 - 4 ц/га недостаточна, чтобы их окупить.
Представляет интерес определение экономически целесообразного расстояния перевозок индюшиного помёта более 5 км для внесения под подсолнечник. Расчеты, выполненные в среднем за 2012, 2013 гг., когда испытывался весь диапазон доз помёта представлены в таблице 35. Анализ данных позволяет сделать следующие выводы. При использовании дискования в качестве основной обработки почвы, наиболее рентабельно применять в дозе 10 т/га при перевозках на расстояние до 10 км. При удалении поля от помётохранилища на 15 - 20 км более высокие результаты даёт применение 7,5 т/га.
Внесение помёта под вспашку не только повышает экономическую его эффективность, но и позволяет увеличить расстояние перевозок. Высоко рентабельным является применение 10 т/га помёта в радиусе от места хранения 20, а в дозе 7,5 т/га - 30 км. Это оптимальные варианты внесения помёта. Но даже его применение в дозе 5 т/га на расстояние до 40 км может дать высокий экономический эффект.
При проведении расчётов в среднем за 2011 - 2013 гг. получены практически такие же результаты (приложение 15). По фону вспашка высоко рентабельно применение помёта в дозе 10 т/га на расстояние 20 км, а по фону дискование - до 15.
Данный анализ сделан только по итогам действия помёта в первый год после внесения. При учёте последействия на последующих культурах севооборота рентабельность применения помёта и дальность экономически оправданных перевозок безусловно должны увеличиться.